项目名称:简易互斥锁(SimpleMutex)
项目描述:简易互斥锁(SimpleMutex)是一个基于原子变量和信号量的互斥锁实现,用于保护并管理多线程环境下的共享资源访问。它提供了一种简单而有效的方式来确保在多线程并发访问时,只有一个线程可以同时访问受保护的资源,从而避免数据竞争和不一致性。基于 POSIX 标准的信号量库实现,包含 Catch2 单元测试,附带了基于 Catch2 框架的单元测试,用于验证互斥锁的正确性和稳定性,使用bazel编译,google编码规范。
其中涉及C++知识(RAII、信号量、lock_guard、线程安全编程),还能学习以下内容:
1.Bazel构建系统:了解如何使用Bazel来管理和构建C++项目。Bazel是一种高效、可扩展的构建工具,可用于管理复杂的项目结构、依赖关系和构建流程。
2.Catch2测试框架:掌握如何使用Catch2来编写单元测试。Catch2是一个功能强大且易于使用的C++测试框架,可以帮助你编写清晰、可读性高的测试用例,提高代码质量和可靠性。
3.原子操作:了解原子操作的概念和使用方法。原子操作是一种并发编程技术,可以确保对共享变量的操作是不可中断的,避免了竞态条件和数据不一致的问题。
4.fetch_add函数:学习如何使用fetch_add函数进行原子的加法操作。fetch_add是一种原子操作函数,它可以在并发环境中安全地对共享变量进行原子加法操作,避免了数据竞争。
5.内存序:了解不同的内存序(memory order)对多线程程序的影响。
6.锁的自动管理:引入lock_guard类,实现锁的自动获取和释放。lock_guard是C++标准库提供的一种锁管理工具,它在构造函数中获取锁,在析构函数中释放锁,确保在任何情况下都能正确释放锁,避免因为异常或早期返回等情况导致锁没有释放的问题。
7.RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原则:了解如何使用对象的生命周期来管理资源的获取和释放,确保资源的正确获取和释放,避免资源泄漏。
实现原理:
原子变量与信号量结合的设计:通过使用原子变量和信号量的组合,实现了高效的互斥锁,既保证了线程安全性,又提供了高效的等待机制。轻量级且易于使用:该互斥锁实现简单且易于集成到现有项目中,无需依赖复杂的第三方库或框架。
编译方式:
提供g++ 与bazel两种方式编译运行,方便快速学习。